Simulations of transferred NOE in a ternary peptide-receptor-lipid complex

Institut de Pharmacologie et de Biologie Structurale, CNRS, 118 route de Narbonne, 31062 Toulouse, France

Abstract

Analyses of neuropeptides interacting with their receptors in presence of lipid membranes require the use of spin systems including several molecules (peptide, membrane, receptor) in at least three states (free, membrane-bound and receptor-bound ligand). Moreover, the exchange rates can be arbitrary. We have developed a program, based on the generalized relaxation matrix method, capable of treating all direct and indirect spin interactions. The program allows a simulation of homonuclear NOE and ROE experiments in case of arbitrary exchange rates, for systems with internal mobility and groups of equivalent spins. We present here some simulations for a system of three states, such as the free, membrane-bound and receptor-bound ligand, aiming at defining more precisely the limits of the transferred NOE experiments for the determination of the receptor-bound conformation of a neuropeptide.

Résumé

Dans le cas d'étude des interactions entre les neuropeptides et leurs récepteurs membranaires on travaille avec un système de plusieurs spins, dans au moins trois états (libre, intermédiaire et lié), qui peuvent appartenir à des molécules différentes (ligand, membrane et récepteur). De plus, les constantes d'échange parmi ces états sont arbitraires. Nous avons développé un logiciel, basé sur la méthode des matrices de relaxation, qui décrit tous les effets d'interactions (directes et indirectes) entre les spins. Ce logiciel permet de simuler les expériences homonucléaires NOE et ROE dans les cas d'échange arbitraire, pour les systèmes possédant une mobilité interne et des groupes de spins équivalents. Nous présentons le résultat de simulations obtenues dans un système à trois états du type peptide libre, peptide lié au lipide, peptide lié au récepteur, dont le but est de préciser les limites d'utilisation des NOEs transférés en vue de déterminer la conformation de neuropeptides liés à leur récepteur.